Laboratoria de Fisica II

“AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD”

FACULTAD DE FIMAAS

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELECTROMECÁNICA

LABORATORIO DE FISICA

MOVIMIENTO VERTICALCAIDA LIBRE

DOCENTE : GALARZA ESPINOZA, MOISES

INTEGRANTES: TRUJILLO FELIZ; HENRY DANIEL GAMBOA CASTRO; MICHEL FRANK FARIAS VALLEJO; VICTOR OSCAR

2012

Fecha13/04/2023 LABORATORIO DE FISICA

MOVIMIENTO VERTICAL – CAIDA LIBRE

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN 32. OBJETIVOS 33. MARCO CONCEPTUAL 34. EQUIPOS 85. PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO 96. TABLA DE RESULTADOS 137. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES 188. BIBLIOGRAFIA 13

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I. INTRODUCCIÓN

Con este informe de laboratorio, nosotros damos a conocer nuestro avance en el área de Física, con pequeños ejercicios que fueron realizados en el laboratorio de la facultad, en donde practicamos lo aprendido sobre las gráficas que nos arroja el software.

La tierra atrae a los cuerpos pero no todos caen de la misma forma debido al rozamiento con el aire. Vamos a observar en esta experiencia el efecto que realiza el aire sobre los cuerpos que caen y como al eliminar este los cuerpos caen con la misma velocidad.

II. OBJETIVOS

Estudio del movimiento de un cuerpo en caída libre con el uso del sensor de movimiento. Determinar el valor de la aceleración de la gravedad. Analizar el movimiento realizado por el cuerpo con el software Looger Pro. Analizar e interpretar las gráficas obtenidas.

III. MARCO CONCEPTUAL

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Es una rama de la física dedicada al estudio del

movimiento de los cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que

lo producen (lo que llamamos fuerzas).

Por tanto la cinemática sólo estudia el movimiento en sí, a diferencia de la dinámica

que estudia las interacciones que lo producen. El Análisis

Vectorial es la herramienta matemática más adecuada

para ellos.

La cinemática

Modelo De La Física Moderna

Modelo De La Física Moderna

•A finales del siglo XIX era una creencia común que todos los fenómenos naturales

podían describirse mediante las leyes de

Newton, los principios de la

Termodinámica y las leyes del

electromagnetismo, las cuales de

basaban en una concepción

mecanista del Universo.

•El estudio del movimiento de

partículas, a velocidades

comparables a la de la luz, y la

investigación del mundo microscópico

de los átomos, electrones, protones,

y otras partículas, impulso el desarrollo de algunos campos

de al Física Moderna, como son la

Relatividad y la Mecánica Cuántica.

•El estudio del movimiento de

partículas, a velocidades

comparables a la de la luz, y la

investigación del mundo microscópico

de los átomos, electrones, protones,

y otras partículas, impulso el desarrollo de algunos campos

de al Física Moderna, como son la

Relatividad y la Mecánica Cuántica.



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La cinemática

La cinemática

En cinemática distinguimos las

siguientes partes:

Cinemática de la partícula:

Definición de la aceleración de

una partícula en un movimiento

cualquiera. Obsérvese que la aceleración no es

tangente a la trayectoria

Cinemática de la partícula:

Definición de la aceleración de

una partícula en un movimiento

cualquiera. Obsérvese que la aceleración no es

tangente a la trayectoria

Cinemática del sólido rígido:

Cinemática del sólido rígido:

Caída libreCaída libre

Frecuentemente éstas deben ser tenidas en cuenta cuando el fenómeno tiene lugar en el

seno de un fluido, como el aire o cualquier otro fluido.

Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituye la trayectoria geodésica en el espacio-tiempo descrita en la teoría de la

relatividad general.



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Caída libre de una pelota. Se muestra,

mediante Fotografía estroboscópica, la posiciones de la

pelota a intervalos regulares de tiempo

Se le llama caída libre al

movimiento que se debe

únicamente a la influencia de la

gravedad.

Todos los cuerpos con este tipo de

movimiento tienen una aceleración

dirigida hacia abajo cuyo valor depende

del lugar en el que se encuentren.



IV. MATERIALES

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Sensor de movimiento Vernier Programa Logger Pro Interface Vernier

Masa circular Varilla 30cm Cinta métrica

Soporte universal Nuez simple

V. PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO

1.- PASO N°1Se arma el soporte, para poder llevar acabo la práctica de laboratorio respectivo,Dentro de este soporte se incluye la varilla de 30cm las nueces simples junto con ellosVa el sensor de movimiento Vernier.

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PASO N°02

Se conecta al Interface Vernier por medio de cables al sensor y luego a la Pc que contiene el programa LOGGER PRO.

PASO N°03

Se comienza hacer las pruebas con la masa esférica (esfera) , esta tiene que tener menos de 5 cm de distancia.

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Respecto al sensor la persona que se encuentra con la esfera debe de alejarse un poco ya que el sensor puede captar también sus movimientos.

PASO N°04Luego se va a la computadora que está conectada al sensor Vernier ,se abre el programa LOGGER PRO, que es el encargado de captar el movimiento de la esfera .

PASO N°05

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Se deja caer la esfera luego que se escucha un sonido que nos indica el momento preciso para soltar la esfera y en ese mismo momento se presiona PLAY poder calcular el movimiento en el programa.

PASO N°06Luego que se deja caer la esfera y esta hace contacto con el piso. Se pone STOP al programa, Para calcular su recorrido como se muestra en la pantalla.

PASO N°07

Una vez obtenido el grafico se selecciona una región de la parte curva, donde se formara una ecuación cuadrática, y esta a su vez nos indica las coordenadas, que obtiene dicha curva. Ya sea posición, tiempo y distancia. Se hace la prueba 5 veces

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VI. TABLA DE RESULTADOS

Para desarrollar los ejercicios utilizaremos la siguiente

formula:

Donde: es la posición inicial con respecto a un sistema de

referencia:

Cuando =0 y =0 la ecuación se reduce:

Se cumple la siguiente ecuación:

M.R.U.V. Cuando la aceleración es constante:

a adt = dv

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Evaluando tenemos:

a(t- )=

at=

= +at a=g

Cuando de trata de caída libre la aceleración será igual a la

gravedad (9.8 ).

Para hallar la gravedad experimental

A= =2A

Desarrollo de la Toma 1:

A=4,802 =2(4,802) =9.604

Hallando el error relativo porcentual:

100

Dónde:

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= 9.8

= Gravedad experimental

Remplazando:

100 = 2

Se desarrollara con el mismo procedimiento las 5 tomas.

Se tiene como resultado la siguiente tabla:

TABLA N°1 A B C

gravedad experimental

m/

error relativo

porcentual

toma 1 4.802 -2.718 0.4052 9.604 2

toma 2 5.022 -3.011 0.4999 10.044 -2.48

toma 3 5.092 -3.678 0.7146 10.184 -3.91

toma 4 4.954 -1.752 0.2067 9.918 -1.2

toma 5 4.665 -0.917 0.05601 9.33 4.79

Tabla n° 1 9,8 – 10,044/9,8 * 100 % = -2,489 = 2,489Tabla n° 2 9,8 – 10,18/9,8 * 100 % = -3,878 = 3,878Tabla n° 3 9,8 – 9,6/9,8 * 100 % = 2,041Tabla n° 4 9,8 – 9,92/9,8 * 100 % = -1,224 = 1,224Tabla n° 5 9,8 – 9,33/9,8 * 100 % = 4,796

TABLA N°2

N° Datos Altura h (m) Tiempo t (s)1 0,250 0,501 0,363 0,551 0,501 0,601 0,663 0,652 0,341 0,60

__________________________________________________________________________________________________13



2 0,474 0,652 0,637 0,702 0,826 0,753 0,246 0,503 0,364 0,553 0,502 0,603 0,667 0,654 0,298 0,404 0,424 0,454 0,571 0,504 0,743 0,555 0,306 0,355 0,437 0,405 0,586 0,455 0,764 0,50

IMÁGENES DE LAS PRUEBAS CON EL LOOGER PRO:

1RA PRUEBA

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2DA PRUEBA

3RA PRUEBA

4TA PRUEBA

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5TA PRUEBA

VII. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

La caída libre se relaciona directamente con las tres leyes de newton de la siguiente manera. Se relaciona con la primera ley de newton que dice:

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"Un cuerpo tiende a estar en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa actué sobre él".

En este caso es la gravedad la "Fuerza" que actúa sobre el objeto dejado en caída libre haciendo que se mueva. Se relaciona con la segunda ley de Newton que dice: "La fuerza de un objeto es directamente proporcional a su más e inversamente proporcional a su aceleración" De esta manera la gravedad seria la fuerza y se obtiene de la siguiente formula F=ma (fuerza es igual a masa por aceleración) solo que se sustituyen los valores teniendo la siguiente formula w=mg (peso es igual a masa por gravedad)

Se relaciona con la tercer ley de Newton que dice: "Para cada acción hay una reacción igual pero en sentido contrario" De esta manera la acción es que la gravedad ejerce una fuerza que atrae hacia abajo el objeto, mientras que la reacción seria que el objeto cayera.

VIII. BIBLIOGRAFÍA

F.W. Sears, M.W. Zemansky, H.D. Young y R.A. Freedman:“Física Universitaria”, 12ª Edición. Vol. 1 y 2. Addison-Wesley-Longman/Pearson Education.

LABORATORIO DE FISICA DE LA UTP. (INFORMES)

http://www.UTP.EDU.PE

FISICA GENERAL TINS – UTP SRG-0260366.

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http://www.UTP.EDU.PE/

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